一种教育机器人系统的制作方法

文档序号:12307177阅读:360来源:国知局

本发明涉及机器人技术领域,尤其涉及一种教育机器人系统。



背景技术:

随着科学技术的发展,各种电子产品越来越普及到儿童群体,然而大部分电子玩具功能单一、可拓展性弱,不具有太多的教育意义;而市面上出现的可编程教育机器人过度依赖于计算机和逻辑语言,难以被儿童群体有效接受。如何把学习与游戏相结合,真正做到寓教于乐是儿童教育的发展趋势。



技术实现要素:

针对市场上现有产品的不足,本发明提供了一种教育机器人系统,不需要依赖计算机和逻辑语言,可以将教育和游戏相结合,用于儿童认知教育、数学运算教育、逻辑思维训练及学生编程竞赛游戏,真正实现寓教于乐,能够在幼儿园、小学及家庭得到充分应用。

为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种教育机器人系统,包括电源管理模块、感应识别模块、按键电路模块、中央处理单元、音频解码模块、存储单元、扬声器、电机驱动模块和电机。感应识别模块和按键电路模块将信号输入到中央处理单元,中央处理单元经过处理后控制音频解码模块调用存储单元中对应的音频信息并驱动扬声器发出声音,或者控制电机驱动模块驱动电机做出相应的转动,整个教育机器人系统通过一个电源管理模块供电。

所述的感应识别模块可以非接触读取外部ic芯片内容,并将信息及时输入中央处理单元;本模块同时具有接收中央处理单元信息,并将内容写入外部ic芯片的功能。

所述的按键电路模块包含模式选择、前进、后退、左转、右转、暂停、循环、清除及确认按键,用于机器人模式的选择和机器人运动程序的编写。

所述的中央处理单元用于接收感应识别模块和按键电路模块的信息,并及时处理,然后控制音频解码模块和电机驱动模块做出相应的响应。

所述的中央处理单元具有记忆功能,能实时记忆所接收信息的内容和顺序,再一次上电后也能记忆断电前按键输入的程序。

所述的中央处理单元具有中断功能,系统在运行过程中,能够接收感应识别模块及按键电路模块传来的信息,并立即执行信息相应的指令,待完成后继续执行未完成的程序。

所述的中央处理单元具有运算功能,能够对感应识别模块传递的连续数字和运算符信息进行运算,并得出最终答案,同时传递给音频解码模块。

所述的音频解码模块接收到中央处理单元的指令后,立即调用并解析存储单元对应的音频信息,并及时驱动扬声器发出相应的声音。

所述的存储单元用于储存音频信息。

所述的电机驱动模块用于接收中央处理单元的指令,并控制电机执行相应的转速和转向。

所述的电源管理模块用于给整个教育机器人系统提供稳定的电压。

本发明的有益效果是:不需要依赖于计算机及逻辑语言,可以将教育和游戏相结合,用于儿童认知教育、数学运算教育、逻辑思维训练及学生编程竞赛游戏,既有助于儿童的自主学习,又可以实现互动学习,真正实现寓教于乐,能够在幼儿园、小学及家庭得到充分应用。

附图说明

图1是本发明的系统结构图。

其中1-感应识别模块,2-按键电路模块,3-中央处理单元,4-电机驱动模块,5-电机,6-扬声器,7-音频解码模块,8-存储单元,9-电源管理模块。

具体实施方式

结合附图对本发明进一步说明:如图1所示,一种教育机器人系统,包括电源管理模块(9)、感应识别模块(1)、按键电路模块(2)、中央处理单元(3)、音频解码模块(7)、存储单元(8)、扬声器(6)、电机驱动模块(4)和电机(5)。感应识别模块(1)和按键电路模块(2)将信号输入到中央处理单元(3),中央处理单元(3)经过处理后控制音频解码模块(7)调用存储单元(8)中对应的音频信息并驱动扬声器(6)发出声音,或者控制电机驱动模块(4)驱动电机(5)做出相应的转动,整个教育机器人系统通过一个电源管理模块(9)供电。

本发明既有助于儿童的自主学习,又可以实现互动学习,具体表现如下:

孩子可以主动用此教育机器人系统去识别特定的卡片或图纸,机器人系统会将卡片或图纸上的内容解读给孩子学习;在学习简单的数学运算时,孩子可以用教育机器人系统依次识别对应的运算内容,机器人系统主动处理后说出对应答案。

在互动模式下,机器人系统会主动描述卡片或图纸的内容,让孩子去寻找对应的卡片或图纸,达到巩固学习的目的。

孩子通过按键电路模块中的按键对机器人进行路径编程,让孩子在模拟场景地图中认识事物并学习规则,根据对地图及模拟障碍的了解,孩子可以选择绕过障碍或跨过障碍(需要根据障碍信息等待相应时间),通过编程使机器人用最短时间从始点到达终点,让孩子在比赛中不断挑战,达到策略、逻辑、实践等多方面能力锻炼的目的。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。



技术特征:

技术总结
本发明涉及一种教育机器人系统,包括电源管理模块、感应识别模块、按键电路模块、中央处理单元、音频解码模块、存储单元、扬声器、电机驱动模块和电机。感应识别模块和按键电路模块将信号输入到中央处理单元,中央处理单元经过处理后控制音频解码模块调用存储单元中对应的音频信息并驱动扬声器发出声音,或者控制电机驱动模块驱动电机做出相应的转动,整个教育机器人系统通过一个电源管理模块供电,本发明不需要依赖计算机和逻辑语言,可以将教育和游戏相结合,用于儿童认知教育、数学运算教育、逻辑思维训练及学生编程竞赛游戏,真正实现寓教于乐。

技术研发人员:乔成雪;张永升;许雷;袁泽军;龚帅杰;刘颖;熊金平;孟莲
受保护的技术使用者:南京乾纬智能科技有限公司
技术研发日:2017.08.26
技术公布日:2017.10.27
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